[发明专利]包含聚(芳基醚砜)、聚(芳基醚酮)、至少一种聚苯硫醚以及玻璃纤维的玻璃填充的聚合物组合物

说明书

本发明涉及高性能聚合物组合物以及由其制成的制品。具体地，本发明涉及组合物(C1)，其包含从25wt.％至59wt.％的至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)、从1wt.％至35wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)、从20wt.％至35wt.％的至少一种聚苯硫醚(PPS)，以及从5wt.％至50wt.％的玻璃纤维，该wt.％是基于该聚合物组合物(C1)的总重量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月28日提交的美国临时专利申请号62/550,816以及2017年12月14日提交的欧洲专利申请号17207184.7的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及高性能聚合物组合物以及由其制成的制品。具体地，本发明涉及包含至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)、至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)、至少一种聚苯硫醚(PPS)、以及玻璃纤维的组合物。

背景技术

具有高熔体流动性的聚合物组合物在许多应用和制造技术中是有利的。例如，高熔体流动性聚合物对于注射模制具有薄的零件的成型制品、在热塑性连续纤维(玻璃、碳、芳族聚酰胺)复合材料中和在增材制造方法(其中更具粘性的聚合物将不适合)中是必需的。在一些此类应用中，例如移动电子装置的结构部件中，可能需要生产具有小于10mm、小于5mm、小于3mm或甚至小于1mm的厚度的薄的结构。此外，在增材制造方法如熔丝制造(FFF)和选择性激光烧结(SLS)中，高熔体流动性对于在打印过程中的聚合物的充分沉积和连续层的铺展是必要的。

聚砜(PSU)是高温无定形热塑性树脂，其玻璃化转变温度(Tg)高于180℃。PSU在1965年由联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)商业引入，并且呈现以下化学结构：

PSU现在是从美国苏威特种聚合物有限责任公司(Solvay Specialty Polymers USA,L.L.C.)作为PSU可获得的。

玻璃填充的聚砜组合物用于许多应用中，如管道连接、商用航空器内部、厨具、导线绝缘和食品服务制品，因为它们具有有价值的机械特性，值得注意地在范围从约-100℃至150℃的温度内的强度、刚度以及抗冲击性。

尽管具有许多有价值的特性，仍然需要具有较低熔体粘度(尤其是当包含增强填充剂时)而不损害聚合物的机械性能的PSU组合物。

本发明涉及一种玻璃填充的聚合物组合物，其包含作为主要聚合物组分的聚(芳基醚砜)(PAES)(例如PSU、PPSU或PES)，以及两种其他的芳香族聚合物，即聚(醚醚酮)(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)。

若干文献描述了具有有价值的特性的由三元聚合物共混物制成的组合物。

WO 01/09248 A1(苏威公司(Solvay))描述了包含聚(联苯醚砜)(PPSU)、聚(醚砜)(PES)以及聚砜(PSU)的三元树脂共混物。由三元共混物制成的制品可以被反复地蒸汽灭菌而不产生应力断裂，并且具有良好的耐化学性，这使其在例如医学应用中是有用的。

WO 2013/092628 A1(苏威公司)涉及另一种三元聚合物共混物，其包含聚芳基醚酮(PAEK)、聚(联苯醚砜)(PPSU)、聚砜(PSU)以及具有如根据ASTM D2343测量的至少76GPa的弹性模量的玻璃纤维。聚合物组合物非常适合于制造在多种多样的领域(如管道连接和电子工业)中有用的制品。

WO 2016/102330 A1(苏威公司)涉及一种组合物，其包含至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)、至少一种聚(联苯醚砜)(PPSU)、至少一种聚醚砜(PES)聚合物以及至少一种增强填充剂。这种三元组合物具有改进的机械特性(如强度和韧性)的低熔体粘度的聚(芳基醚酮)(PAEK)组合物。